Какие солнечные панели лучше - монокристаллические или поликристаллические?

Последнее время стоимость газа, нефти и другого часто используемого сырья очень возросла. В связи с этим многие жители нашей страны все чаще прибегают к альтернативной энергетике. Получаемая энергия постоянно возобновляется, что позволяет обрести энергонезависимость и восполнить нехватку традиционных видов топлива. Подобный ресурс имеет все шансы для успешного внедрения в потребительские рынки частных лиц, а также больших компаний и предприятий. Экологичность, доступность,простота и продолжительность эксплуатации, минимальное обслуживание – основные характеристики технологии.

В наше время солнечные батареи используютсяво многих важных технологиях. Это касается космических установок, тепловых панелей на крышах домов, фотоаппаратов, сварочных щитков, игрушек. Свою роль такие батареи получили и в составе элементов электротехнической автоматики.
Очень популярными в наше время считаются именно солнечные панели. Они представлены основными типами батарей: кремниевыми и пленочными. Кремниевые, в свою очередь, подразделяются на две технологии изготовления –монокристаллическую и поликристаллическую. Поскольку пленочные модули не широко распространены в промышленных масштабах, основным востребованным товаром становятся именно кремниевые панели.
При выборе солнечного модуля следует взять во внимание множество деталей,параметров, характеристик. Ознакомится с их преимуществами и недостатками. Но главное – определиться с местом использования, поставить конкретные цели,ориентироваться на ценовую политику. Это поможет сделать правильный выбор, результаты которого не заставят себя ждать.

Кристаллический кремний – основа фотоэнергетики

Кристаллический кремний является главной формой кремния для изготовления фотоэлектрических преобразователей, а также электронных приборов. Именно на его основе разработаны солнечные панели, поставки которых в 2011 году составили около 95% от всех солнечных фотоэлектрических систем мирового производства.

В фотовольтаике используются различные модификации кремния. Последнее время этот раздел науки довольно бурно развивается. Уже сейчас ее доля в производстве электроэнергии существенна. Ведь снижение материалоемкости, повышение КПД, еще более усовершенствованные технологии преобразования энергии солнца позволяют выйти на новый уровень развития и значительно облегчить жизнь новейшими разработками.
Кроме модификации, важна истепень чистоты элемента. Речь идет о максимально возможной упорядоченности молекул вещества. Ведь от этого зависит эффективность преобразования солнечного света в электричество. Прискорбным остается тот факт, что производители не всегда указывают чистоту используемого кремния. Тем самым предположить результативность процесса довольно сложно. 
Степень чистоты веществаопределяет продуктивность солнечного модуля. Хотя этот показатель не является решающим. Очень важными факторами станут экономическая рентабельность и продуктивность применения пространства. Только совокупность определенных показателей сможет определить качество, результативность системы, ее окупаемость, продуктивность.
Фотоэлектрические элементы на основе кристаллического кремния бывают монокристаллическими и поликристаллическими. Данные Европейской ассоциации ЕРIA за 2010 год свидетельствуют о том, что именно поликристаллические панели по масштабам производства являются лидирующими среди остальных. Так, изготовление mono-Siсоставляет 33,2%, poly-Si – 52,9%, аморфных и других моделей – 13,9%.  Стоит обратить внимание на то, что каждый тип имеет свои достоинства, но вместе с тем и недостатки. С характеристиками панелей различного типа стоит ознакомиться более подробно.

Солнечные модули на основе монокристаллического кремния 

Солнечная фотоэлектрическая система, выполненная на основе mono-Si, имеет свои особенности. Главная ее характеристика – исходный материал в виде одного зерна кристалла. В связи с этим фотоэлектрические элементы имеют однородный окрас и одинаковый внешний вид. Углы составляющих частиц скругленные, а поверхность однородная, поскольку результатами производства являются цилиндрические заготовки-слитки.
Изготовление рабочих элементов направлено на улучшение качеств кремниевого диска, а также снижения затрат на обработку каждого монокристаллического элемента отдельно. Монокристаллический тип солнечного модуля имеет своеобразный внешний вид. Это псевдоквадраты с скругленными краями, тогда как поликристаллические модули имеют в своей основе прямоугольные элементы.

Приобретение с дальнейшим использованием монокристаллических панелей имеет как свои положительные, так и отрицательные моменты. К преимуществам можно отнести следующее:

• Отличные показатели производительности достигаются путем отбора наилучшего, высокосортного кремния. Степень его очистки составляет 99%.  Продуктивность же таких модулей колеблется в пределах 22%.

• Максимальная компактность, удобность. Вместе с отличной мощностью они требуют минимум пространства.

• Длительный срок эксплуатации с гарантийным периодом до 25 лет.

К сожалению, как и любые устройства, приборы, системы, монокристаллические солнечные батареи не лишены недостатков. Главный из них – цена. Существенное превышение стоимости в сравнении с поликристаллическим модулем становиться огромной преградой для многих пользователей на пути к приобретению желаемой батареи.
Минусом есть необходимость приобретения дополнительного оборудования. Ведь затененная или грязная панель просто теряет мощность или прекращает свое функционирование. Поэтому потребуется установка микро инвертеров, стринг-инвертеров. С их помощью солнечная панель будет работать без перебоев не зависимо от освещённости.     

Поликристаллические poly-Si солнечные панели 

Производство поликристаллических (мультикристаллических) батарей берет свое начало еще в далеком 1981 году. Оно значительно отличается от производства монокристаллических элементов и не требует использования метода Чохральского. Все элементарно просто: кремниевое сырье расплавляют и разливают по квадратным формочкам. Затем их остужают и режут на квадратные пластины толщиной 0,2-0,4 мм. Так получаются заготовки прямоугольной формы. Чаще всего они неоднородны по цвету и структуре. Это связано с разнородностью поликристаллов используемого элемента, а также наличием примесей. Выращивание цельного кристалла как такового не происходит.

Poly-Si системы распространены во многих странах. Лидирующие позиции по производству таких модулей занимают Китай, Германия, США. В свою очередь, отечественные производители тоже не отстают: изготовлением поликристаллических солнечных фотомодулей занимаются научно-производственное предприятие «Хевел» и «Квант». Известны и другие производители подобной продукции.  

Итак, как и монокристаллические модули, панели poly-Si наделены определенными положительными и отрицательными чертами. Среди преимуществ нужно отметить, что метод изготовления мультикристаллических батарей простой, менее затратный. Объем отходов незначительный. Считается, что поликристаллические модули менее устойчивы к перепадам температур,что отражается на их производительности. Не смотря та такое мнение было доказано, что подобный факт довольно незначителен. Особого ущерба, убытка дефекты подобного рода не принесут.

Существенными оказались недостатки солнечных фотоэлектрических систем poly-Si:

• Небольшая производительность батарей, составляющая до 18%. Это напрямую связано с низкой чистотой кремния.

• Большая площадь занимаемой территории.

• Неоднородность фотоэлементов системы.   

Какую панель все же выбрать: poly-Si или mono-Si? 

  При самостоятельном выборе модуля полезно обратить внимание на следующие моменты.

1.    Выбирая батарею с определенной, выбранной мощностью, стоит между типами панелей отдать предпочтение более бюджетному варианту.
   
2.    При наличии небольшого объема свободного пространства лучше выбрать монокристаллический модуль. Вариант с как можно большей мощностью даст отличный результат.
   
3.    Когда неоднородность цвета, большая занимаемая площадь не играют существенной роли – выгодным станет приобретение poly-Si батареи.

К выбору солнечных батарей стоит подойти с максимальной серьёзностью. Ведь все зависит отситуации, места расположения, желаемого результата, финансовых возможностей. Неплохую помощь в таком вопросе сможет предоставить опытный специалист, который даст ценные советы и напутствия. Он способен подобрать наиболее выгодный тип солнечной фотоэлектрической системы для использования в домашних условиях или на предприятии.

Существенным оказывается и анализ соотношения производительности к ценовому вопросу. Так, средние цифры гласят о том, что панели из монокристаллов на 15% дороже, чем батареи на основе поликристаллов. Поэтому целесообразно сравнивать модели, сопоставлять эффективность, оценивать финансовую разницу.

Важную роль играет тщательный просчет всех мелочей. Это стоимость установки за 1 Ватт мощности, дополнительные установки и их стоимость, возможность экономии площади, эффективность панелей разных производителей. Только при детальном планировании, щепетильном выборе, преждевременном максимально точном расчете всех деталей, мелочей появляется возможность удачного, эффективного и экономного выбора именно той, максимально подходящей панели.